[發(fā)明專利]一種交換機(jī)網(wǎng)狀測(cè)試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110430696.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN113141279B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫輝;何開元;徐晨;楊嫻;丁津津;高博;汪玉;李遠(yuǎn)松;李圓智;張峰;汪勛婷;王麗君;楊洋;陳歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽新力電業(yè)科技咨詢有限責(zé)任公司;國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H04L43/08
• 分類號(hào): H04L43/08;H04L43/50;H04L43/106;H04L43/0829;H04L43/0876
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種交換機(jī)網(wǎng)狀測(cè)試系統(tǒng)，包括光纖連接線，其特征在于，還包括測(cè)試設(shè)備，測(cè)試設(shè)備包括測(cè)試模塊和多個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口，各個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口均與測(cè)試模塊連接，各個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口通過(guò)光纖連接線與一一對(duì)應(yīng)的交換機(jī)網(wǎng)口連接，

測(cè)試模塊包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、以太網(wǎng)接口模塊、數(shù)據(jù)調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)解析模塊，以太網(wǎng)接口模塊包括報(bào)文發(fā)送模塊和報(bào)文接收模塊，

實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，用于提供本地時(shí)間；

報(bào)文發(fā)送模塊，用于通過(guò)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口向?qū)?yīng)的交換機(jī)網(wǎng)口依次發(fā)送各個(gè)網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文，依次發(fā)送各個(gè)網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的目的MAC地址依次循環(huán)指向其余各個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口的MAC地址；各個(gè)網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文中包含發(fā)送時(shí)間戳；

報(bào)文接收模塊，用于接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文，并將網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文轉(zhuǎn)換為報(bào)文關(guān)鍵信息，并將報(bào)文關(guān)鍵信息打包為報(bào)文關(guān)鍵信息幀，報(bào)文關(guān)鍵信息包含：報(bào)文目的MAC地址、報(bào)文源MAC地址、報(bào)文發(fā)送時(shí)間戳和報(bào)文接收時(shí)間戳；

數(shù)據(jù)調(diào)度模塊，用于存儲(chǔ)報(bào)文關(guān)鍵信息幀并傳輸給數(shù)據(jù)解析模塊調(diào)度；

數(shù)據(jù)解析模塊，用于根據(jù)報(bào)文關(guān)鍵信息幀獲得轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延；

系統(tǒng)工作方法為：

步驟1、測(cè)試設(shè)備上電啟動(dòng)，測(cè)試設(shè)備內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊生成本地時(shí)間；

步驟2、數(shù)據(jù)解析模塊初始化轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延；

步驟3、報(bào)文發(fā)送模塊為各測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口配置唯一的MAC地址；

步驟4、報(bào)文發(fā)送模塊為測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口建立各自的網(wǎng)狀測(cè)試MAC表，網(wǎng)狀測(cè)試MAC表包括其他測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口的MAC地址；

步驟5、報(bào)文發(fā)送模塊初始化對(duì)應(yīng)的測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口發(fā)送的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的幀數(shù)；

步驟6、報(bào)文發(fā)送模塊初始化網(wǎng)狀測(cè)試參數(shù)，網(wǎng)狀測(cè)試參數(shù)包含：測(cè)試流量占比、測(cè)試時(shí)間、網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文長(zhǎng)度、最小報(bào)文間隔長(zhǎng)度，若當(dāng)前配置的測(cè)試流量占比低于設(shè)定閾值，執(zhí)行步驟25，否則執(zhí)行步驟7；

步驟7、根據(jù)網(wǎng)狀測(cè)試參數(shù)的測(cè)試流量占比，計(jì)算報(bào)文間隔；

步驟8、根據(jù)網(wǎng)狀測(cè)試參數(shù)的測(cè)試流量占比和測(cè)試時(shí)間，計(jì)算每個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口需要發(fā)送的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文總幀數(shù)；

步驟9、報(bào)文發(fā)送模塊獲取測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口發(fā)送的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的幀數(shù)，若各個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口發(fā)送的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的幀數(shù)均達(dá)步驟8中計(jì)算的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文總幀數(shù)，進(jìn)入步驟23，否則執(zhí)行步驟10；

步驟10、報(bào)文發(fā)送模塊順序遍歷讀取網(wǎng)狀測(cè)試MAC表中的一個(gè)測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口的MAC地址作為第一報(bào)文源MAC地址；

步驟11、報(bào)文發(fā)送模塊配置網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的報(bào)文目的MAC地址與第二報(bào)文源MAC地址，其中，報(bào)文目的MAC地址為第一報(bào)文源MAC地址；

步驟12、報(bào)文發(fā)送模塊獲取網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的發(fā)送時(shí)間戳；

步驟13、報(bào)文發(fā)送模塊發(fā)送加入發(fā)送時(shí)間戳的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文；

步驟14、報(bào)文接收模塊接收交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文，并記錄對(duì)應(yīng)的接收時(shí)間戳；網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文在交換機(jī)內(nèi)部形成網(wǎng)狀測(cè)試數(shù)據(jù)流，即每一個(gè)交換機(jī)網(wǎng)口以循環(huán)的方式轉(zhuǎn)發(fā)接收的測(cè)試數(shù)據(jù)幀給所有的其它交換機(jī)網(wǎng)口；

步驟15、報(bào)文接收模塊通過(guò)網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文和對(duì)應(yīng)的接收時(shí)間戳，獲取網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文的報(bào)文關(guān)鍵信息，報(bào)文關(guān)鍵信息包含報(bào)文目的MAC地址、第二報(bào)文源MAC地址、報(bào)文發(fā)送時(shí)間戳和報(bào)文接收時(shí)間戳；

步驟16、報(bào)文接收模塊將步驟15中獲取的報(bào)文關(guān)鍵信息打包為關(guān)鍵信息幀發(fā)送到數(shù)據(jù)調(diào)度模塊；

步驟17、數(shù)據(jù)調(diào)度模塊中通過(guò)對(duì)應(yīng)的緩沖存儲(chǔ)區(qū)儲(chǔ)存來(lái)自于對(duì)應(yīng)的報(bào)文接收模塊的報(bào)文關(guān)鍵信息幀，并順序?qū)?bào)文關(guān)鍵信息幀向數(shù)據(jù)解析模塊發(fā)送；

步驟18、數(shù)據(jù)解析模塊中，解析關(guān)鍵信息幀，獲取報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑；

步驟19、數(shù)據(jù)解析模塊解析關(guān)鍵信息幀，獲取報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)；

步驟20、數(shù)據(jù)解析模塊根據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑，分別從第一參數(shù)寄存器、第二參數(shù)寄存器、第三參數(shù)寄存器、和第四參數(shù)寄存器中讀取該報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延作為歷史轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延和歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延；

步驟21、數(shù)據(jù)解析模塊根據(jù)報(bào)文關(guān)鍵信息幀計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延；

歷史轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)直接加1作為新的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)；

若計(jì)算得到的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延小于歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延，將計(jì)算得到的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延作為新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延，否則新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延與歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延相同；

若計(jì)算得到的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延大于歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延，將計(jì)算得到的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延作為新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延，否則新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延與歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延相同；

將計(jì)算得到的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延與歷史報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延取平均值作為新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延；

步驟22、將新的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延、新的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延分別更新到第一參數(shù)寄存器、第二參數(shù)寄存器、第三參數(shù)寄存器、第四參數(shù)寄存器，之后回到步驟9，

步驟23、將第一參數(shù)寄存器存儲(chǔ)的各個(gè)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)全部讀出并求和獲得轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文總數(shù)，若轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文總數(shù)與步驟8中各測(cè)試設(shè)備網(wǎng)口的網(wǎng)狀測(cè)試報(bào)文總幀數(shù)的總和一致，即測(cè)試過(guò)程中未出現(xiàn)幀丟失，執(zhí)行步驟24，否則減小測(cè)試流量占比，返回步驟6，

步驟24、計(jì)算各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)路徑每秒鐘轉(zhuǎn)發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最小時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)平均時(shí)延、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)最大時(shí)延；

步驟25、交換機(jī)網(wǎng)狀測(cè)試結(jié)束。